El ruff es una ave costera euroasiática que tiene un comportamiento espectacular de lekking donde los machos altamente ornamentados compiten por las hembras. Ahora dos grupos informan que los machos con estrategias reproductivas alternativas llevan un reordenamiento cromosómico que se ha mantenido como un polimorfismo genético equilibrado durante aproximadamente 4 millones de años..
Los dos estudios, uno dirigido por científicos de la universidad de Uppsala, se publican en Genética de la naturaleza .
Tres tipos diferentes de machos ruff ocurren en los leks de esta especie. Los machos 'independientes' muestran colmenas coloridas y mechones de cabeza y luchan vigorosamente por los territorios. Los machos 'Satellite' son ligeramente más pequeños que los independientes, no defienden territorios y tienen pelos blancosy mechones de cabeza. Los machos 'Faeder' imitan a las hembras por su pequeño tamaño y la falta de plumas ornamentales, no defienden el territorio.
Los machos independientes y satelitales muestran una interacción notable donde los machos satelitales permiten que los machos independientes los dominen en los leks.
"Tanto los independientes como los satélites se benefician de la interacción porque aumenta su éxito de apareamiento al atraer a las hembras que están listas para aparearse", explica Fredrik Widemo, quien realizó su doctorado en comportamiento de lekking ruff. "Los machos Faeder también tienen la oportunidad de aparearse con las hembrascuando otros hombres están ocupados con interacciones hombre-hombre ", continúa Fredrik.
Estudios anteriores han indicado que estas notables diferencias entre los morfos masculinos están bajo un estricto control genético y están determinadas por una sola región genética. ¿Cómo pueden esas diferencias complejas de comportamiento, tamaño y plumaje tener una base genética simple? Para arrojar luz sobre este enigmaLos investigadores han secuenciado todo el genoma de los machos Independent, Satellite y Faeder.
"Descubrimos que los machos Satélite y Faeder llevan un 'supergen' que no es un gen con superpoder sino un grupo de aproximadamente 90 genes que se mantienen unidos por una inversión cromosómica, lo que significa que no hay intercambio genético entre las tres formas diferentes,"dice Sangeet Lamichhaney, uno de los estudiantes de doctorado involucrados en el estudio.
El grupo informa que la diferencia de secuencia entre las variantes de cromosomas es tan grande como 1.4 por ciento, que es más alta que la diferencia de secuencia promedio entre cromosomas humanos y de chimpancés. Los científicos estiman que la inversión cromosómica ocurrió hace aproximadamente 4 millones de años.
"Los morfos masculinos Satellite y Faeder son el resultado de un proceso evolutivo durante millones de años e implican muchos cambios genéticos entre los 90 genes en este 'supergen'", explica Leif Andersson, quien dirigió el estudio.
El 'supergen' contiene cinco genes que tienen un papel en el metabolismo de las hormonas esteroides.
"Es particularmente interesante que veamos un enriquecimiento de los cambios genéticos en la vecindad de un gen, HSD17B2, que determina una enzima que convierte la testosterona activa en una forma más inactiva", continúa Leif Andersson. "Los independientes tienen un nivel significativamente más altode testosterona que los machos Satellite y Faeder y creemos que esta es la razón que a su vez conduce a un comportamiento alterado ".
Hay muchos ejemplos de asociaciones entre el comportamiento y la pigmentación en animales, pero las relaciones causales subyacentes rara vez se han revelado. El presente estudio ahora proporciona información sobre por qué existe una asociación tan fuerte entre el comportamiento alterado y el color blanco en los machos Satélite.
"La respuesta simple es que el 'supergen' contiene genes como HSD17B2 que afectan el metabolismo de las hormonas sexuales y el gen MC1R que controla la pigmentación", explica Sangeet Lamichhaney.
¿Por qué esta fascinante diferencia en las estrategias reproductivas masculinas ha evolucionado en el ruff?
"Pelear por territorios y hembras es tanto energéticamente costoso como arriesgado. Esto creó una oportunidad para la evolución de estrategias alternativas de apareamiento masculino en el que los machos gastan menos energía en la lucha", explica Fredrik Widemo.
"Creemos que este proceso evolutivo comenzó con la aparición de la inversión hace aproximadamente 4 millones de años y que la inversión en sí misma alteró la regulación de uno o más genes que afectan el metabolismo de las hormonas sexuales y esto creó una forma masculina alternativa primitiva,que se ha mejorado aún más paso a paso por la acumulación de muchos cambios genéticos ", finaliza Leif Andersson.
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Materiales proporcionado por Uppsala Universitet . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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